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节水灌溉自甥花援果花漫展及趋势

引言

近几年来，随着水资源的日益紧张，世界各国都在积极探索行之有效的节水途径和措施。喷灌和微灌技术是为了解决水资源不足，提高灌溉效率而发展起来的现代灌溉技术之一。自从上个世纪60年代初以来，在世界各国得到了迅速发展，到70年代，新型灌溉技术的应用在国外已经相当普及了。我国于1974年引进滴灌技术，1976年喷灌技术的研发列人国家科研计划，1977-1978年国家计委将喷灌技术列为重点推广项目，原水利水电部正式将喷灌列为水利建设项目。我国近年来滴灌技术发展很快，现已在喷滴灌系统设计方面积累了较为丰富经验。由于农村经济的发展和国家对农业投人的不断增加，微喷灌等一些新的灌溉技术在我国得到了广泛的应用，并取得了良好的社会和经济效益。当前计算机控制技术在我国众多领域获得了前所未有的广泛应用，使许多部门从传统的以人为主的管理方式进入了以计算机控制技术为手段的自动化监控与调度的先进管理模式。但在灌溉领域内，我国现行管理水平与发达国家相比差距较大，发达国家已开辟并创造了一系列用途广泛、功能极强的数字式灌溉控制器，并取得了广泛应用。而我国在节水灌溉方面还基本停留在人工操作上，即使有些地方搞了一些灌溉工程自动控制系统，但只是小面积的局部控制，真正具有扩展功能的大规模灌溉工程的计算机监控系统应用还不多见。

灌溉自动控制模式与人工控制方式相比，具有节省水、肥、能量、杀虫剂、人工等优点，并可基本消除在灌溉过程中人为因素造成的不利影响，提高操作的准确性，有利于灌溉过程的科学管理和先进灌溉技术的推广。同时通过灌溉控制器适时、适量地灌水，提高农作物产量，有利于我国泛博农村劳动力的转移和农村经济结构的调整，同时，对环境保护也起到一定的作用。

托普物联网再次分析了国内外灌溉系统的发展趋势和以后将要用到的一些技术和设备，托普物联网在中国物联网发展的这些年里，逐步的突出技术的发展和运用，将农业的发展作为一项高科技的发展行列。

1国外灌溉自动化技术的发展状况

国外一些先进国家，如美国、以色列和加拿大等，运用先进的电子技术、计

算机和控制技术，在节水灌溉技术方面起步较早，并日益成熟。这些国家从最早的水力控制、机械控制，到后来的机械电子混合协调式控制，到当前应用广泛的计算机控制、含糊控制和神经网络控制等，控制精度和智能化程度越来越高，可靠性越来越好，操作也越来越简便。

L1电气信息技术在灌溉控制中的应用

30年前，沟灌和漫灌几乎全靠人力，自动化技术未能应用到灌溉工程中。真正的计算机控制灌溉源于以色列。该国最初把自动化控制技术应用到灌溉中的原因是:以色列是一个极其缺水的国家，从自然条件上讲必须发展节水农业;另一方面是出于中东安全的考虑，以色列人想通过自动化控制技术在家里控制农田灌水，减少由于武装冲突带来的危（wei）险。最初的灌溉控制器是一个简单的定时器，这可以看做是灌溉控制自动化的第一阶段。后来随着电子技术和计算机技术的发展，浮现了简单的灌溉控制器，它把灌水和施肥同步进行，这种控制器能监测土壤水分信息，同时当某些参数越限或者某台排灌机械浮现故障时系统能进行报警。近年来随着农业对自动化程度要求的提高，以色列浮现灌溉用的可编程逻辑控制器（PLC）,这种控制器通过把不同的网络连接到主机上进行数据采集和处理。随着控制技术、传感器技术的发展，以色列开辟出了现代诊断式控制器，这种控制器把以前不可能采集到的信息通过不同的传感器来获得，通过internet网、远程控制、GSM等来实现数据传输，然后通过计算机中的一些模型来处理信息，作出灌溉计划。

爱尔达一祥利（Eldar—Shany）自控技术公司是以色列最大的农业计算机控制系统生产厂家，也是世界上生产农业计算机控制系统的主导企业，开辟了一系列可编程控制器，这些型号不同的控制单元，基于相同的编写语言，使用一致的通信系统，不同型号之间的差异只是控制输入/输出数目和存储容量的不同，如

Elgal—24、E-gal—2、El-gal-8。

Phena等人（1973年）、phena和Howell（1984年）、phene（一989年）分另11在灌溉系统的控制中使用了土壤湿度传感器，通过土壤水分传感器把土壤湿度反馈给控制系统，根据传感器获得的数据决定是否灌溉，使作物根部总能保持一定的湿度，他们所设计的控制系统经运行表明，控制系统运行参数的好坏主要取决于四个因素:系统的硬件设计、控制系统所采用的算法、土壤湿度传感器的可靠性、

螺旋形电磁阀和压力调节装置以及流量计、过滤器等设备的性能。Phene等人

(1989年)指出从测定的土壤水势作为输入的灌溉控制系统有如下几个特征：

(1)能对传感器获得的数据自动采样；(2)能自